[发明专利]一种三维成像系统、方法及其临床应用方法

说明书

本发明涉及三维成像的技术领域，提供了一种三维成像系统、方法及其临床应用方法，系统包括：X射线发射单元，建立发射X射线的发射端；X射线接收单元，建立接收所述发射端发射的X射线的接收端，同时所述接收端的中心与所述发射端的中心相对；二维影像接收单元，用于接收X射线发射器以发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的成像区域发射X射线所形成的多张不同方向的分布于整个成像区域的二维影像；三维重建单元，通过图像重建算法将多张不同方向的分布于整个成像空间的所述二维影像，重建出三维影像，形成在成像区域内的体素数据。

技术领域

本发明涉及三维成像的技术领域，尤其涉及一种三维成像系统、方法及其临床应用方法。

背景技术

在当前的临床应用中，我们一般会使用C臂机对病人进行拍摄，但是使用C臂机拍摄时，通过一个固定的竖直的X射线对人体进行拍摄，拍摄后形成的影像，将是一个二维的，将所有的人体结构压缩在一起的图片，成像效果不够清晰，且没办法看清楚每一层的情况。

由于C臂机只能拍摄压缩的二维图片，临床上通常使用CT来拍摄三维的影像，通过将病人推入CT机内，一层一层拍摄的形式，最终构成一个三维的影像。然而，CT机体积太过庞大，只能放置于放射科，且扫描一次的耗时长，很难在门诊、手术室等环境下使用。进一步地，CT机扫描一次的放射量是相当大的，如果扫描次数过多，将会对人体带来严重的伤害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种三维成像系统、临床系统及其临床方法，通过在多个方向倾斜着向接收端发射X射线，形成多张在不同方向上的分布于整个成像区域的二维影像，进而通过图像重建算法，重建出三维影像，当需要特定的一个切面的图像时，通过多平面切割算法，即可以获取到指定的平面上的切片影像，并且本发明的三维成像设备，体积小，重量轻，适用于门诊，体检，手术室等多种不同的应用场景，同时，本发明的三维成像设备的放射量很小，不会对人体造成伤害。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三维成像系统，包括：

X射线发射单元，用于建立发射X射线的发射端，其中，所述发射端上设置有至少一个X射线发射器；

X射线接收单元，用于建立接收所述发射端发射的X射线的接收端，同时所述接收端的中心与所述发射端的中心相对；

二维影像接收单元，用于接收所述X射线发射器以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的成像区域发射X射线所形成的多张不同方向的分布于整个成像区域的二维影像；

三维重建单元，用于通过图像重建算法将多张不同方向的分布于整个成像空间的所述二维影像，重建出三维影像，形成在成像区域内的体素数据。

影像切割单元，用于当需要获取所述三维影像中的特定平面上的切片影像时，通过多平面切割算法，获取所述体素数据在特定平面内的像素值，得到不同断层的所述切片影像。

进一步地，在所述二维影像接收单元中，所述X射线发射器以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的成像区域发射X射线，其中所述入射角度满足公式：

其中，r为所述X射线发射器以所述发射端的圆心为中心的半径的长度，f为所述X射线发射器的焦距。

进一步地，所述X射线发射单元被配置为包括单发射器模式、一圈多个发射器模式、多圈多个发射器模式在内的任意一种模式，用于向所述X射线接收单元发射X射线；